地面高精度磁法在松陽地區的應用

索 漓

（浙江省核工業二六二大隊，浙江·湖州 313000）

調查區內礦產豐富，主要有金屬、非金屬及燃料礦產三大類，共24個礦種，金屬礦產以銅、銀、金、鋁、多金屬及稀土為特色，非金屬主要有地開石、螢石、紫砂土及建筑石材等，燃料主要為煤。已知礦床、礦點較多，據不完全統計，調查區已發現金、銀、鉛鋅多金屬礦床、礦點26處。其中鉬礦達中型規模，代表性的小型礦床有松陽縣楓坪鄉山赤坑鉛鋅礦、松陽縣竹源大嶺頭多金屬礦、松陽縣板橋上灣多金屬礦。調查區涉及的成礦遠景區有高亭多金屬、銀礦Ⅰ級遠景區、洋坑埠坑銀礦Ⅰ級遠景區、靖居銅銀金、鎢鉬礦Ⅱ級成礦遠景區。

1 調查區地質、地球物理和地球化學特征

1.1 調查區地質特征

1.1.1 地層

調查區屬華南地層區沿海分區龍泉-上虞小區。出露地層有元古代八都（巖）群和龍泉（巖）群、中生界侏羅系和白堊系、新生界第四系，其中以上侏羅統地層最發育，分布范圍最廣。區內共劃分組級地層單位12個，見表1。

1.1.2 火山巖及火山作用

調查區火山巖十分發育，尤以晚侏羅世火山巖分布最廣，構成調查區火山巖的主體。火山活動頻繁而強烈，表現為多期次、多旋回及多階段的特點，而不同期次、不同旋回、不同階段的火山作用又具有各自的特點及內在的聯系。火山活動方式以中心式火山噴發為主，伴有侵出及潛火山侵入。1.1.3 構造

表1 調查區地層單元劃分簡表Table 1 Brief table of stratigraphic units in investigation area

調查區歸屬華南褶皺系，北東向寧波—龍泉、武義—玉巖、北西向松陽—平陽及東西向麗水-黃巖等區域性斷裂縱貫全區，它們在印支運動后的活動控制了侏羅紀以來調查區內的火山噴發、巖漿侵入、盆地沉積及成礦作用，構成了調查區內脆性構造的基本格局。

調查區燕山期斷裂構造十分發育，為麗水—黃巖東西向斷裂帶、寧波—龍泉北東向斷裂帶、松陽一平陽北西向大斷裂及署陽一柳城一鶴溪南北向斷裂帶的交匯地帶，主要有近東西向、北東向、北西向及南北向四組斷裂，其中以北東向及北西向最為醒目（圖1）。

1.2 調查區地球物理特征

1.2.1 重力特征

重力異常特征：調查區位于區域重力場的負值區，區內出露酸性巖體，類巖體由于密度較低，導致了相應重力場的低值，一般剩余異常均為負值。區內重力等值線走向：北部為北東東向，東部為北北東向，中間為北西向。剩余重力異常是上地殼密度分布不均勻的反映。區內負值異常呈北西向展布，在區內中部有3個圈閉的低值異常，極值為-36×10-5m/s2。區內負值異常區狹長展布，反映該區內有北西向斷裂構造發育。調查區各構造層密度，由上到下，由新到老密度逐漸增加：晚燕山構造的密度為2.56g/cm3，早燕山構造層平均密度為2.60g/cm3，為中元古界八都群和龍泉群，平均密度為2.73g/cm3。利用重力資料可以很好的圈定變質巖及基底隆起。區內燕山構造層各地層組屬低密度地層，其中朝川組下段、館頭組密度稍大，在2.61-2.63g/cm3之間，毛弄組、龍泉群屬中等密度層，八都群為高密度層（圖2）。

圖1 調查區構造綱要略圖Fig.1 Sketch map of survey area construction outline

圖2 調查區重力異常圖Fig.2 Gravity anomaly map of investigation area

1.2.2 航磁特征

根據1:20萬《浙江省航磁異常ΔT平面圖》（圖3），調查區航磁具明顯的北東向呈條帶狀分布，走向20～55方位，北西向呈片狀分布走向330左右。全調查區內共圈定異常24個，其中20個為正異常，4個為負異常。調查區東部、西部主要為正異常磁場，中部位正負異常。

圖3 調查區航磁異常ΔT平面圖Fig.3 Plane map of aeromagnetic anomaly in investigation area T

1.2.3 巖（礦）石磁性特征

根據以往地質資料和本次地面磁測采集的地面物性標本測定，進行了大量的巖（礦）石磁性參數測定工作，涉及調查區巖石的主要巖（礦）石磁性參數見表2。

從表2可以看出侵入巖中基性巖的磁性最強，其規律和浙江其它地區的物性有相似的規律，但要說明的是磁化率的單位略有不同。相應的花崗巖的物性參數相對來說測的數據較高。

磁調查區內巖石的磁性特征，是磁測資料地質推斷解釋重要前提和依據。根據磁調查區出露的巖石采集標本，及磁性參數測定，整理、統計結果，對調查區的巖（礦）石磁性特征具以下特點：

（1）沉積巖：沉積巖的磁性取決于鐵磁性礦物含量的多少。一般成巖前各種沉積物經歷了漫長的各種過程，大部分磁鐵性物質失去了磁性，成巖后表現出明顯的弱磁性，磁化率均值一般不超過30×10-5SI。

（2）變質巖：變質巖相對于一般情況磁性較強，大于50×10-5SI。

（3）中酸性巖：磁性強度較小，磁化率為(n×102)×10-5SI。隱伏巖體具一定磁性可能與蝕變或礦化有關。

表2 調查區巖性物性簡表Table 2 Brief table of lithology and physical properties in investigation area

2 高精度磁法數據處理

2.1 調查區磁場分布特征

經過對調查區ΔT的整理和編制成1:5萬的等值線平面圖和ΔT剖面平面圖（圖4），整個工作區范圍ΔT值有以下規律：

（1）凝灰巖、砂巖分布區，磁測值比較低，全區分布凝灰巖較多，ΔT值一般為-50～50nT；

（2）中酸性侵入巖分布區，ΔT反映較亂，不明顯，極高值、極低值都出現在侵入巖區，化極向上延拓后，能突出巖體的磁異常；

（3）變質巖分布區，磁場值平穩，磁場值一般為20～100nT左右，稍高于本區的背景場值；

（4）松陽城區，磁異常劇烈變化，沿松盆地邊緣正負異常交替。

根據區域磁場特征，結合地質背景對整個調查區劃分了六磁場區。

圖4 松陽地區1:5萬高精度磁法測量ΔT等值線平面圖Fig.4 Songyang 1:5 high precision magnetic survey T plane contour map

2.1.1 北西部磁場負磁場區（Ⅰ區）

Ⅰ區在靖居幅的西北部，磁場主要呈中等強度-負磁場值。ΔT值一般-150～150nT。在圖幅中西北部角有三處較低的局部磁異常。磁場值為-600～-200nT，為磁場的較強負磁場區。

在-50nT的磁場背景上迭加有-200nT～-150nT的局部異常，在其北側還疊加多處-250～-100nT呈南北向串珠狀展布的局部異常帶。反映區內出露的南北向斷裂構造，區內出露地層主要為白堊系。

因此可以間接通過分析磁法異常特征獲得地下礦體的形狀及產狀關系。通過分析松陽、靖居幅的磁測ΔT值對該兩圖幅的ΔT平面等值線和化極等值線進行了溝繪，通過分析ΔT平面等值線的分布特征，圈定磁異常的范圍和與礦產的對應關系來了解圖幅范圍內的磁場特征與找礦前景。

2.1.2 西南部強磁場區（ 區）

包括靖居幅西南部，磁場值為50～500nT，為磁場的較強—平靜區。

分布于松陽幅西南部，磁異常為較強正異常，極值異常圈成串珠狀分布的磁異常群，磁場值ΔT從50～550nT，正極值最大達550nT。該區出露的地層主要是黑云母斜長片麻巖、黑云母斜長變粒巖。

2.1.3 松陽縣正負磁異常波動帶（ 區）

分布于松陽幅中，主要是松陽縣城引起的異常，異常波動起伏明顯，沿松古盆地邊緣有較為明顯的異常帶。異常區內南坑口至青蒙村有多個極值中心，并且大致沿同一方向北西向展布。

區內主要出露白堊系砂巖、砂礫巖。

2.1.4 南坑源村—后畬—小竹溪平穩磁場區（ 區）

分布于調查區中南部，靖居幅東南部以及松陽幅西南部，該區域磁場平穩，未見大幅波動，ΔT值一般-50T～50nT，該磁場區反映的地層主要為白堊系凝灰巖，區內出露一些中酸性侵入巖，在等值線平面圖內，呈現正負異常交替特征。從平面等值線圖可以看出，調查區西南部—南東為界分出了正背景區，在松陽幅南東部出露變質花崗巖，有多處組合的磁異常，推測異常是由侵入巖體與變質巖接觸的反映，在圖幅的西南部磁場呈中等強度的正磁異常分布，它與下個圖幅（靖居幅）的北西部的正磁異常背景相銜接，磁場值一般為100～250nT左右。磁場圖的化極結果也體現了ΔT等值線的主要特征。

2.1.5 靖居包—雙坑口—紅橋正負磁場波動區（ 區）

分布于靖居圖幅的東北部，區內靖居包—陳家里呈現正高值特征，異常呈現橢圓形態展布，區內東部、北部呈現負值異常特征，異常呈現東西向、北西向展布，正異常與負異常相伴，兩者間呈現北西向梯級帶。正異常區地表出露燕山期石英斑巖，是具有中-強磁性特征的，是區內磁異常的主要來源。在正值異常北部有形態相似的負值異常，負值異常區主要出露燕山晚期石英霏細斑巖。

2.1.6 下毛弄—白巖山正磁場平穩區（ 區）

分布于靖居圖幅的東南部，區內異常為正異常背景值。磁場強度較為平穩，波動不大，異常區內東南角有出露多個環狀異常，推測是由火山機構引起。在等值線平面圖上，區內異常梯度沿北東展布，反映區內北東向斷裂。區內主要出露白堊系沉凝灰巖。

2.2 化極和上延的定性解釋

在分析平面磁測成果的基礎上，根據實測巖石磁參數，結合地質規律，對調查區的磁異常和化極延拓磁異常特征作出定性解釋。根據磁異常ΔT值數據，使用100×100m網格數據文件，使用RGIS2012重磁電數據處理軟件，使用頻率域上延200m、500m和800m上延網格文件，然后生成MAPGIS6.7工程文件，在RGIS2014輸出*grd文件，然后轉換為MapGIS圖形文件，結合地質圖和水系沉積物圈定的化探異常來定性分析地磁場的地質特征，現分別按化極和上延圖解釋如下：

2.2.1 ΔT異常化極特征

縱觀松陽、靖居地區地面磁測ΔT化極等值線圖（圖5）可見，全區磁異常具有北西向分帶特征，兩邊高，中間低。尤其是區內中部偏北東部的中等強度的正磁異常上揭示的巖體形態極為相似，說明此處極有可能為同一巖體引起（即重磁同源）。

通過將化極分量轉換處理形成ΔT化極等值線平面圖,磁異常能更準確地反映巖（礦）體的真實狀態和空間分布規律。從ΔT化極等值線平面圖，可以得出如下幾點認識：

（1）等值線的格局大致未發生大的變化，只是調查區北部的負等值線區域及其他范圍向北部移動了一些。其次，局部磁異常的細節也更加清晰，信息量更加豐富。

（2）最強烈的磁異常帶還是處于西北部和東南部的彭山穹窿和大型深斷裂區，其異常的走向為北西轉南東東向，受構造的控制，也間接地控制了南部中生代地層的沉積。

（3）化極后多數正負異常的寬度一般變寬，強度增高。

（4）化極后部分正異常的范圍減小，強度減弱。

根據使用RGIS2012軟件對松陽、靖居地區ΔT化極平面等值線圖網格文件，對它進行空白充填，使用1～5階趨勢分析試驗，我們選用4階趨勢分析來分離剩余異常和區域場的關系。圖6松陽、靖居地區地區地面磁測ΔT化極四階趨勢分析區域場等值線圖，從該圖可以看出主要的磁異常為北西向分布的兩個大的區域場。

圖5 松陽地區地面磁測ΔT化極等值線圖Fig.5 The contour map of the surface T in Songyang area

圖6 松陽地區地面磁測ΔT化極四階趨勢分析區域場等值線圖Fig.6 The contour map of area magnetic field in Songyang area based on ΔT four pole trend analysis

2.2.2 ΔT異常化極向上延拓不同高度磁場特征

ΔT化極向上延拓到不同高度的磁異常平面等值線圖能較清晰地掌握磁異常所反映的地質體的規模及反映地質體的磁性強弱。本次磁異常的延拓主要作了向上延拓200m、500m和800m三個高度，從一系列向上延拓成果圖可以看出如下總體特征：

隨著上延高度的不斷增大，異常逐漸圓滑，局部異常逐漸消失，場值逐漸減弱，但化極后出現的中部和西北角兩大正異常帶仍然存在。

（1）上延200m等值線圖特征

全區ΔT化極異常圖上延200m后，磁場仍表現為以北西向中等強度正磁異常區為主，局部含近南北向負異常的趨勢（圖7）。調查區中部偏北東有中強度正異常區，范圍縮小，預測有隱伏巖體引起。

（2）上延500m磁場特征

圖7 松陽地區地面磁測ΔT化極上延200m等值線平面圖Fig.7 The plane map of the ground surface magnetic survey in Songyang area with a maximum extension of 200 meters

ΔT化極磁異常上延500m（圖8）后,調查區中東部的異常就和南東部的磁異常連在一起，說明該處巖體埋深有一定規模；調查區中部和東南部的強異常還是有較強的異常呈現,尤其是調查區西北部的隱伏的基性巖及中性巖的強磁異常強度和規模都相當大，中東部的推斷巖基磁異常顯示相當清楚。

圖8 松陽地區地面磁測ΔT化極上延500m等值線平面圖Fig.8 The plane map of the ground surface magnetic survey in Songyang area with a maximum extension of 500 meters

（3）上延800m等值線平面圖特征

從ΔT化極磁異常上延800m等值線平面圖（圖9）可以看出，調查區北部局部磁異常大都消失,值得指出的是在靖居幅的魯峰—板橋的正異常仍然存在，只是異常曲線變得根據光滑，范圍縮小，說明巖體埋深較大。

調查區西北部正異常依然明顯，不封閉，總體呈近圓形展布。中部為近南北向負異常條帶,在靖居幅東部呈現負異常，與松陽幅東部負異常對稱，負異常之間呈現中強正異常，反映有侵入巖體存在，并且范圍較大。靖居幅主要礦產在正負異常的接觸帶發育。整體上延的磁異常充分反映了靖居地區基底的北西向分布形態，其大致的分區形態受深大斷裂的分割和基底的影響。

松陽、靖居幅磁場圖經上延不同高度后，磁場仍然表現為中南部為中強磁異常區，見圖9。在該圖的西北部，有一個大片的磁力高異常。兩幅圖的中南部磁異常顯示，區域場主要呈北西向顯示。

圖9 松陽地區地面磁測ΔT化極上延800m等值線平面圖Fig.9 The plane map of the ground surface magnetic survey in Songyang area with a maximum extension of 800 meters

3 斷裂構造 巖體推斷解釋

3.1 斷裂推斷與解釋

根據對化極后的圖進行水平一階導數45 135等數據處理，通過上述標志，調查區共推斷斷裂構造29條（圖10）。

圖10 推測斷裂構造分布圖Fig.10 The distribution map of the fault structure.

從調查區的地磁各類異常圖來看，在工作去內比較明顯的斷裂構造有兩組，一組為北東向斷裂，另一組為北西向斷裂。

F8、F10、F12、F21四條北東向主要控制北東向的斷裂構造，北東向的構造斷裂控制了區內變質巖的展布，對區內的燕山期侵入巖體有一定的破壞及控制左右，如F21斷裂，分布在馬村—板橋—靖居包一線，斷裂在調查區出露，被北西向斷裂切割，分為多段北東小斷裂，在地磁場上斷裂南端變現為正負異常的梯級帶，是變質巖與凝灰巖之間的分界反映，斷裂北端是在水平一階導數（135）磁場上表現線性錯動，是燕山期花崗巖與變質巖之間的分界。沿斷裂方向有魯峰鉬礦、上灣銅礦及多個礦點礦化點。

另一組北西向斷裂，在一定程度上是對北東向斷裂的破壞，北西向斷裂控制松古盆地西北端及巖漿沿，同時，北西向斷裂F14也控制一些銅、鉛鋅礦點。

3.2 巖體推斷與解釋

根據本工作區內的磁性參數特征進行了綜合圈定，本工作區燕山期絕大部分侵入巖體是具有中-強磁性。

（1）大樹后半隱伏巖體

該巖體位于勘查區西部，根據地磁異常解釋推斷，在平剖圖上，該處有多條剖面顯示有正高值異常，在正高值異常的北側伴生有負異常，在平面圖上顯示有有4個極值異常，化極之后異常略向北移，在化極延拓200m圖上有清晰的顯示，而在化極向上延拓500m圖上信息模糊，推斷巖體埋深規模不大。

在異常范圍內，東南部為白堊系大爽組，巖性以晶屑玻屑凝灰巖為主，異常區內主要出露的侵入巖體為石英斑巖、細粒花崗巖。異常區內經過2條北西向斷裂，其中F6斷裂控制了出露巖體的與白堊系地層的分界，斷裂F7穿過巖體。

詳細的推斷解釋見圖11，推斷巖體M1。

（2）靖居包半隱伏巖體

該巖體位于靖居幅靖居包-板橋一帶，主要出露斑狀石英二長巖、中粗粒堿長花崗巖。在ΔT等值線平面圖上，該巖體反映出正高值異常，異常南東側巖體出露，異常北西側出露片麻巖，但在異常區北西側有2個極值中心，異常在化極向上延拓200m、500m、800m還有清晰的反映，在異常南西側有斷裂發育，控制巖體出露。

在ΔT等值線平面圖上，該巖體反映為高強度磁異常，推斷巖體位置見圖11，推斷巖體編號M2。

圖11 推測巖體分布圖Fig.11 The inference of distribution of rock mass

4 靶區圈定

通過在松陽地區開展礦產遠景調查的地面高精度磁測工作，對調查區圈定了3個成礦有利靶區（圖12）。

圖12 推測有利靶區分布圖Fig.12 The presuming the distribution of favorable target areas

5 結論與建議

5.1 結論

通過在松陽地區開展礦產遠景調查的地面高精度磁測工作，總體上掌握了工作區的磁場分布特征，對工作區的磁場分布進行了分區，對其反映的地質構造、蓋層帶、火山巖以及沉積巖的分布作了較詳細的分析。對磁異常所反映的地質成因作了合理的解釋與推斷，得出了以下地質結論：

（1）以磁測掃面所圈定的磁異常特征，將調查區劃分為六個磁場分區，主要體現了北東向、北西向構造帶在本區的磁場分布，以及靖居包—板橋侵入巖體帶的磁異常特征。

（2）通過分析磁場特征和地面地質特征，推斷了29條斷裂。

（3）本次磁測重點解譯了2處由巖體引起的異常，并進行了地面地質查證工作，對板橋-靖居巖體、大樹后巖體進行了物化探地質綜合研究工作，經本次磁測掃面，認為本次工作對研究區的磁異常特征，在平面上的分布與深部構造的對應關系解釋推斷；對研究深部隱伏巖體異常區的磁場特征和成礦有利部位進行了成礦預測。

（4）開展找礦靶區預測，圈定找礦靶區3個，其中A類靶區1個，B類靶區1個，C類靶區1個。

5.2 建議

（1）對測區北部CA1、CA2找礦靶區進行詳查工作。

（2）對測區北部CA3找礦靶區開展銅、鉛鋅礦找礦方向研究，進行地質測量，進一步圈定縮小找礦范圍，力爭松陽地區尋找銅、鉛鋅礦的重大突破。